01/01/2017
Dra. Marisol Faraldos
Dra. Marisol Faraldos. Grupo de Ingeniería de Catálisis Ambiental (ICP-CSIC)
Superficies descontaminantes de última generación que mejoran la calidad del aire urbano
Marisol Faraldos Marisol Faraldos
La búsqueda de alternativas que permitan mitigar los efectos negativos de la contaminación urbana sobre la población y el medio ambiente ha planteado un amplio espectro de posibles medidas, desde el desarrollo de nuevas tecnologías que utilicen fuentes de energías más limpias, la regulación del tráfico en determinadas situaciones de alerta, la implementación de elementos para reducir las emisiones (catalizadores, adsorbentes, etc.) o soluciones que favorezcan la minoración de los elementos contaminantes una vez emitidos al medio. Es en este último aspecto donde las superficies fotocatalíticas tienen su campo de aplicación.

La calidad del aire urbano se ha ido deteriorando a lo largo de las últimas décadas en las grandes ciudades del mundo, alcanzándose concentraciones de contaminantes tan elevadas que se ha puesto en riesgo a la población, sobre todo a aquellos grupos sociales más sensibles como ancianos, niños, mujeres embarazadas y personas con problemas de salud. Los principales compuestos nocivos que contribuyen a un ambiente urbano contaminado son NOx, SOx, CO2, COVs y partículas en suspensión; mientras que en los entornos cerrados, además de compuestos químicos, es frecuente encontrar microorganismos patógenos.

El proceso fotocatalítico está basado en la utilización de un sólido (fotocatalizador), habitualmente el dióxido de titanio, TiO2, que cuando es irradiado con luz solar o con una lámpara adecuada, genera radicales muy reactivos, capaces de degradar muchos de los contaminantes químicos y biológicos. Las aplicaciones de la tecnología basada en fotocatálisis se extienden desde la descontaminación de aire urbano, purificación de aire interior, efecto biocida-fungicida-bactericida, propiedades autolimpiantes, hasta descontaminación de aguas o producción de energía.

La instalación de superficies con actividad fotocatalítica en distintas infraestructuras urbanas puede ayudar a reducir las concentraciones de especies contaminantes complementada con la acción biocida, mitigando el efecto de estas sustancias nocivas para la salud humana. Esta solución, que se encuentra ya comercializada y en expansiva aplicación en países como Japón, y más recientemente en Europa, constituye una alternativa económica e interesante al utilizar TiO2 (un compuesto de reducido coste) y la luz del sol, o lámparas UVA para su uso en interiores. Además, presenta la ventaja de poderse incorporar tanto en nuevas construcciones como en obras de rehabilitación.

Investigaciones recientes

Los principales retos que se afrontan en las investigaciones recientes son: i) el desarrollo de nuevos fotocatalizadores más eficientes y compatibles con los materiales de construcción, que permitan una incorporación sencilla a la cadena de fabricación y que no requieran de un elevado grado de especialización para la aplicación o instalación de los mismos, lo que conduciría a un incremento del coste final del producto. Estos estudios presentan fotocatalizadores basados en TiO2, óxido de zinc, o similares, modificados con la inclusión de metales (por ejemplo hierro, cobre o níquel) o no-metales (como nitrógeno, azufre, fósforo o boro), formación de composites (con carbones, grafeno o zeolitas, entre otros), deposición de nanopartículas metálicas (por ejemplo plata, oro o platino), etc. con el fin de mejorar la eficiencia del fotocatalizador al ampliar el rango útil de longitudes de onda, incrementar el aprovechamiento de la radiación incidente, y favorecer la absorción aumentando el contacto de los contaminantes con el fotocatalizador.

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